全球都在求证：室温超导，真的实现了？

今年以来，室温超导——一个对大众来说颇为陌生的概念，却频频出现在大众视野。尽管相关技术常常引发质疑，但每一次披露都能引来大量关注。

近日，韩国一研究团队在论文预印本网站arXiv上传了其最新研究成果，声称已合成了首个室温常压下可以使用的超导材料，他们将之命名为“LK-99”。该材料在常压下的超导转变临界温度为127℃，意味着可以在常压室温环境下表现出超导性。

尴尬的是，今天有媒体报道称，该研究团队的成员表示，论文存在缺陷，系团队中的一名成员擅自发布，目前团队已要求下架论文。

就在韩国团队的研究成果真伪莫辨时，没想到，美国有家研究公司曝出“大招”，不仅也宣称发现了室温超导体，还称已经获得了相关专利。消息传出后，美国超导美股盘前延续涨势，涨幅一度扩大至130%。

到底是乌龙、炒作还是真正可能引发第四次工业革命的跨时代突破？我们可以仔细审视一下。

截图@B站

一波三折：一周“复现潮”过去，到底有没有超导性？

这波“室温超导”的热潮起于韩国。简单回顾一下事件发展轨迹。

7月22日上午，韩国量子能源研究中心公司相关研究团队在arXiv上陆续公布两篇论文，宣告了LK-99的诞生并公开了其制作技术。随后各国实验室试图合成复现LK-99，以验证其发现。

7月31日，北航研究人员在arXiv上提交论文，称实验结果未发现LK-99的超导性。他们得到的LK-99样品，其X射线衍射图谱和韩国团队一致，但无法检测到巨大抗磁性，也未观察到磁悬浮现象。

7月31日，俄罗斯科学家Iris Alexandra，宣布成功制备出了具备常温抗磁性的LK-99晶体，其结果在twitter上发布。而且这个LK-99晶体的抗磁性，比目前常用的抗磁物质热解石墨强很多。

几乎同时，美国劳伦斯伯克利国家实验室（LBNL）研究员西尼德·格里芬也在arXiv上提交相关论文。格里芬认为，计算结果显示，LK-99可能存在超导性能，具备高温超导体费米能级平坦带特征。

8月1日，来自华中科技大学的研究团队以B站UP主“关山口男子技师”的身份发布视频：成功首次验证合成了可以磁悬浮的LK-99晶体。视频中，展示样品在磁场中出现自发抬升现象，该晶体悬浮的角度比韩国科学家Sukbae Lee获得的样品磁悬浮角度更大，有望实现真正意义的无接触超导磁悬浮。

综合来看，根据首批实验复现结果，LK-99的发现在理论上似乎有一定依据，但其真实性依然存疑。

因为超导材料需要具备三个特性：零电阻、完全抗磁性、量子隧穿效应。真正的超导指的是导体在某一条件下，电阻为零的状态。虽然在部分实验中，其抗磁性已经得到了验证，但在多位业内专家看来，定义LK-99是否为室温超导，关键的还是看后续实验是否具有零电阻特性，“这将是唯一的里程碑。”

当真相依然云遮雾绕之时，大洋彼岸出现了新的转折。

就在昨天，位于美国佛罗里达州的Taj Quantum公司公布照片称，新发现一种室温超导材料。这是一种易碎的石墨烯泡沫材料。公司已经获得了“室温II型超导体专利”，这可能意味着该材料将进入生产阶段。不过该材料还没有经过同行评审或第三方实验室评估，也没有提供性能数据，该公司表示正在努力解决这些问题。

截图@推特

但恰恰是这个有待确认的消息一经放出，就引发了股市的即时狂欢。8月1日，美国超导收涨60%，盘前一度大涨超140%。近5个交易日，该股累计上涨约130%，目前股价已接近近三年高位。

众所周知，“超导体”能够在特定温度下保证电阻为零，被广泛应用于储能、磁悬浮列车、电力输送、核磁共振等领域。

室温超导之所以能引动如此大的震荡，究其根本，便是室温超导一旦实现，将深刻变革目前的能源体系、信息处理与传输体系，并在能源、交通、计算、医疗检测乃至可控核聚变等诸多领域带来进步。

室温超导到底牛在哪儿

所谓室温超导，指在室温条件下实现的超导现象，当温度降低到一定程度时，一些物质会进入超导态，此时电阻消失，电子在其中无阻碍地运动，这个温度称为超导转变温度。

没有电阻就不会产生焦耳热，因此可以应用于大规模集成电路，建设超导计算机；能够承载较大电流而不会有电流损耗，可制作高压输电线、超导电机等。

研究人员发现第一种“高温”超导体的时间可以追溯至1987年。

彼时，科学家们惊喜地发现这些材料只需要冷却到77K（-196.15℃）就可以实现零电阻。而要达到这样的温度，用液氮就可以轻松地实现。但随着进展减缓，“高温”超导体的实际应用依旧受限。

时至今日，超导材料的应用还是局限于低温和高压环境，目前大多数超导材料的转变温度都在40K（-233℃）以下，这增加了相关的能源和工程要求，限制了其应用范围。

过去几年，时不时有其他研究人员声称找到了常温/常压超导体，但结果都未能实现。

韩国研究团队的论文之所以能引燃如此大范围的振奋与质疑，一是因为LK-99体系的性能（临界温度、压力）大幅超越以往超导材料体系，二是他们公开的“LK-99”的合成方法很简单，其他研究团队可以独立复现他们的实验来测试发现，结果更容易得到验证。

退一步猜想，如果这项发现真的被证实为真，那么“LK-99”将具有诸多颠覆式的应用，真正实现诸多行业领域的革命性变化。

截图@B站

或引燃第四次工业革命

室温常压超导材料取得突破后，可能实现的应用包括：

• 更高效的能源传输、转换与存储：超导材料利用零电阻的特性，可以无损耗地传输电力，使得能源传输效率、稳定性和可靠性极大提升。

• 更高速的交通方式：超导材料带来电能传输效率的提升和磁悬浮列车降低成本的可能，将直接影响高速交通方式变革。

• 更快的信息处理速度：超导材料在低温环境下具有高度的量子特性，可用于构建量子计算机，运算速度远超现有计算机。

• 更先进的治疗手段：超导材料在医学领域具有广泛的应用，例如MRI、超导线圈等。常温常压下超导材料的出现，将为医疗设备的小型化和便携化提供可能，推动医疗技术的发展进步。

广大网友也脑洞大开，畅想了室温超导的视线对于普通人的影响。首先是曾被视为“四大天坑”之一的材料学将瞬间起飞，其次，电子类和能源类专业也会因此受益。还有在如今陷入停滞期的XR领域，室温超导材料也将发挥巨大作用。

“XR硬件由于要保证非常轻薄的体积，头戴舒适度，所以电池容量以及PCB主板都要求非常苛刻。而室温超导的应用将明显改善硬件设计电池容量小，带来的续航短功耗高等问题，且能选择更优的CPU，以帮助改善一体式XR硬件的性能，提升续航体验。”

写在最后

有分析人士认为“如果有人能够攻破室温常压超导，并最终实现商用，其巨大的价值很有可能开启第四次工业革命。”

室温超导意味着超长距离无损耗输电得以实现，试想一下，届时能源利用效率极大增长，无需再开采化石能源，全球电力网络、算力网络将迎来怎样的基建狂潮，此外，超导磁体、超导电缆、超导磁悬浮列车等领域又将呈现怎样全新的面貌。

可是科学发展依然要遵循规律，历史节点的到来总是会伴随着某种“天启”。路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。室温超导的每一次发现都会引发一轮群体狂热，但如今还是让子弹再飞一会儿。真正的科技革命还是要实干家埋头烧炉子，才能出成绩。况且即使室温超导材料得到验证，其商业化落地依旧需要时间。

参考资料：

https://www.bilibili.com/video/BV14p4y1V7kS

https://twitter.com/TajQuantum/status/1686094149349470208

https://twitter.com/mingchikuo/status/1686430020879933440

https://www.163.com/dy/article/IB2PG4EK0519AAFH.html

https://www.toutiao.com/article/7262203494516474427

内容转载自：51CTO技术栈